결정성 물질은 인장력을 지닌 원자의 배열이 규칙적이어서 강한 결합을 이루고 있는 반면, 비결정성 물질은 불규칙한 배열로 인해 어느 부분은 결합력이 약하고 다른 부분은 결합이 강한 특징을 보인다. 즉 결정성은 단단한 대신 원하는 모양으로 변형하는 것이 어렵지만 비결정성은 단단하지 않고 유연성이 높으며 다른 물질과 섞이기 쉽다. 다이아몬드는 100% 탄소 원자로 이루어진 결정성 물질이고 쉽게 늘어나는 고무는 100% 비결정성 물질이다.
결정성과 비결정성 플라스틱
결정과 비결정은 플라스틱 특성을 구분하는 중요한 요소이다. 40% 정도의 결정성을 가지는 고분자 화합물은 결정성 수지로 취급한다. 결정성과 비결정성은 어느 것이 더 좋거나 나쁘다고 말할 수 없다. 용도에 따라 필요한 특성을 지니는 것이 가장 중요하다. 결정성 수지는 불투명하고 고온에서 액체처럼 녹지만, 비결정성 수지는 투명하며 고온에서 점성을 띤 상태로 변한다. 비결정성 수지처럼 투명하지만 결정성 수지처럼 강도가 높은 제품을 원한다면 결정과 비결정의 비율을 조절하거나 첨가제를 추가해 물성을 변경할 수 있다. 열가소성 수지에서 불소 수지는 반복구조 단위에 불소 원자를 함유한 고분자 전부를 대상으로 한다. 불소 수지는 내약품성, 내화학성, 내열성이 우수하여 파이프와 전기절연재 분야에 사용된다.
| 수지 | 장점 | 단점 | 용도 |
|---|---|---|---|
| ABS | 내충격성, 치수안정성, 강인성 색채효과 | 내후성 유동성 | 가전케이스 헬멧 |
| AS | 내약품성, 내열성, 내유성 투명성, 유동성 | 내충격성 | 믹서기케이스 선풍기날개 |
| PET | 내열성, 내약품성, 내후성 | 내충격성 | 음료수병 |
| PMMA | 투명성, 내수성, 내후성 전기절연성 | 유동성 | 조명기구덮개 창유리, 의치 |
| PPO | 난연성, 내열성, 내수성, 내화학성 | 가공성 | 유전파이프 |
| PS | 내충격성, 내약품성, 내수성 착색성 | 내열성 취성 | 장난감 조명기구덮개 |
| PUR | 내충격성 | 내열성 | 완충패드 |
| PVC | 내충격성, 내수성, 내후성, 내약품성 전기절연성 | 유동성 | 호스 파이프 |
| 수지 | 장점 | 단점 | 용도 |
|---|---|---|---|
| PA | 윤활성, 내마모성 내열성, 난연성 | 치수안정성 수축 | 기어, 캠 자동차부품 |
| PBT | 내열성, 내마모성, 내수성, 내유성 | 내충격성 | 파이프 전기절연재 |
| PC | 내충격성, 내열성, 내수성, 내구성 | 유동성 반복하중균열 | 트명야채박스 광학부품 |
| PE | 내충격성, 내약품성, 내수성, 내후성 전기절연성 | 수축변형 치수안정성 | 비닐봉투 수액용기 |
| POM | 내마모성, 치수안정성, 내구성 | 유동성 고온변색 | 기어 커넥터 |
| PP | 내충격성, 내약품성, 내열성 내마모성 | 변형 | 자동차부품 화장품용기 |
성형부품이 요구하는 기능에 따라서는 아래와 같이 분류할 수 있다.
- 투명성 – ABS, PC, PMMA, PVC
- 내열성 – ABS, PA, PC, PBT
- 윤활성 – PA, POM
- 치수정밀도, 내충격성 – FRTP(Fiber glass Reinforced Thermo Plastic, 유리섬유강화 열가소성 플라스틱)
- 도금성 – ABS, PP
- 난연성 – PA, PC, PVC
- 내약품성 – PE, PP
| 구분 | 결정성수지 | 비결정성수지 |
|---|---|---|
| 배향성 | 크다 | 작다 |
| 수축율 | 크다 | 작다 |
| 치수정밀도 | 나쁘다 | 좋다 |
| 가소화 | 가소화 능력이 큰 사출성형기 필요 | 가소화 능력이 작은 사출성형기 가능 |
| 변형 | 크다 | 작다 |
| 냉각시간 | 길다 | 짧다 |
| 색상 | 불투명 | 투명 |
| 강도 | 크다 | 작다 |
| 대표수지 | PA, PBT, PC, PE, POM, PP | ABS, AS, PET, PMMA, PPO, PS, PUR, PVC |